JP4805191B2 - Limiter circuit - Google Patents

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Description

この発明は、例えばレーダに適用されるPINダイオードを用いたリミッタ回路に関するものである。   The present invention relates to a limiter circuit using a PIN diode applied to, for example, a radar.

周知のように、レーダシステムは、典型的には、アンテナと、送信機と、受信機とを含む。レーダシステムの送信機は、一般に発振器を含み、この発振器は、オン、オフされてパルス繰り返し周期を持つ一連のパルスを発生する。このパルスはアンテナに供給され、空間に向かって電波として送信される。目標からの反射波はアンテナで受信され、受信信号に変換され目標検出、測角処理に用いられる。このようなレーダシステムにおいて、RF受信機の低雑音増幅器で使用している回路素子には高電力のRF信号で破壊する可能性のあるものが含まれることが一般に知られている。RF受信機の脅威となる高電力のRF信号としては、例えばレーダの送信機側からの漏れや妨害機からの受信入力がある。そのため、破壊の可能性のある回路を有するRF受信機を、高電力レベルを有する入力信号から保護する必要がある。   As is well known, a radar system typically includes an antenna, a transmitter, and a receiver. Radar system transmitters typically include an oscillator that is turned on and off to generate a series of pulses having a pulse repetition period. This pulse is supplied to the antenna and transmitted as a radio wave toward the space. The reflected wave from the target is received by the antenna, converted into a received signal, and used for target detection and angle measurement processing. In such a radar system, it is generally known that circuit elements used in a low noise amplifier of an RF receiver include those that can be destroyed by a high power RF signal. Examples of high-power RF signals that are threats to RF receivers include leakage from the transmitter side of the radar and reception input from jammers. Therefore, there is a need to protect an RF receiver having a potentially destructive circuit from an input signal having a high power level.

ところで、レーダシステムに用いられる送信機の増幅器用素子の開発が進み、送信機の出力電力レベルは今後更に高出力化が進む傾向にある。一方、レーダシステムに用いられる受信機の低雑音増幅器は低雑音化に重点が置かれた開発が進み、耐電力が低下する傾向にある。これらの相反する動向に対応して受信機を高電力のRF信号から保護するアプローチの一つとして、PINダイオードを用いたリミッタ回路がある。
一般的に知られたリミッタ回路は、少なくとも1つ好ましくは2つ以上のPINダイオードと、そのドライバ回路で構成され、PINダイオードは、送信ラインと基準電位の間にシャント状態で取り付けられている。リミッタ回路は、例えばアンテナなどの入力信号源とRF受信機など保護を必要とする回路との間に挿入される。リミッタ回路は、通常の非制限モードで動作するときは、PINダイオードを非導通状態にし、入力される信号に比較的低い挿入損失特性を与えることが要求される。一方、制限モードで動作するときは、PINダイオードを順方向バイアスのかかった導通状態にし、高電力のRF信号がRF受信機に入力されたときに非常に高い挿入損失特性を与えることが要求される。
By the way, development of an amplifier element for a transmitter used in a radar system has progressed, and the output power level of the transmitter tends to further increase in the future. On the other hand, low noise amplifiers for receivers used in radar systems have been developed with an emphasis on low noise, and power handling tends to decrease. One approach for protecting the receiver from high power RF signals in response to these conflicting trends is a limiter circuit using a PIN diode.
A generally known limiter circuit is composed of at least one, preferably two or more PIN diodes and their driver circuits, which are mounted in a shunt state between the transmission line and a reference potential. The limiter circuit is inserted between an input signal source such as an antenna and a circuit requiring protection such as an RF receiver. When the limiter circuit operates in a normal non-limiting mode, the limiter circuit is required to make the PIN diode nonconductive and to provide a relatively low insertion loss characteristic to the input signal. On the other hand, when operating in limited mode, the PIN diode must be in a forward biased conduction state to provide very high insertion loss characteristics when a high power RF signal is input to the RF receiver. The

また、リミッタ回路として、受信状態において高電力のRF信号が入力された場合にRF受信機を十分に保護できるようにするため、PINダイオードの前段に結合器を取付け、結合器より取り出されたRF信号を検波ダイオードにて検波し、その検波電力にてPINダイオードを駆動することで、非制限モードおよび制限モードの切り替えを行うようにした回路がある(例えば特許文献1参照)。   Further, as a limiter circuit, in order to sufficiently protect the RF receiver when a high-power RF signal is input in the reception state, a coupler is attached in front of the PIN diode, and the RF extracted from the coupler There is a circuit that switches between a non-restriction mode and a restriction mode by detecting a signal with a detection diode and driving the PIN diode with the detected power (see, for example, Patent Document 1).

特開2004−40173号公報JP 2004-40173 A

上記検波電力を用いる自己バイアス型のリミッタ回路の場合、制限モード時に高い挿入損失特性を得るためには、結合器の結合量を大きくする必要がある。一方、リミッタの耐電力を向上させるためには、検波ダイオードの耐電圧の制約により結合回路の結合量を小さくする必要がある。すなわち、制限モード時の高い挿入損失特性を得ることと、リミッタ回路の耐電力を高くすることとは相反するものとなる。また、結合器を具備したリミッタ回路は、レイアウトによりハイインピーダンス線路が長くなるとともに、RF入力電力によりPINダイオードのインピーダンスが変化するため、安定した性能を保持するドライバ回路を得ることが困難であった。   In the case of the self-bias type limiter circuit using the detection power, it is necessary to increase the coupling amount of the coupler in order to obtain a high insertion loss characteristic in the limit mode. On the other hand, in order to improve the power resistance of the limiter, it is necessary to reduce the coupling amount of the coupling circuit due to restrictions on the withstand voltage of the detection diode. That is, obtaining a high insertion loss characteristic in the limited mode is contrary to increasing the power resistance of the limiter circuit. In addition, the limiter circuit provided with the coupler has a long high impedance line due to the layout, and the impedance of the PIN diode changes due to the RF input power, so that it is difficult to obtain a driver circuit that maintains stable performance. .

この発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、制限モード時に安定した高い挿入損失特性を与え、かつ耐電力を高くすることが可能なリミッタ回路を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a limiter circuit that can provide a stable and high insertion loss characteristic in the limited mode and can increase the withstand power.

この発明に係るリミッタ回路は、入力側にシリーズ接続されたコンデンサを有し結合回路に接続された整合回路と、この整流回路の出力側にシリーズ接続された検波ダイオードおよびシャント接続された検波ダイオードを介して、シャント接続されたコンデンサを前置して設けたハイインピーダンス線路と、このハイインピーダンス線路およびRFラインの出力側に設けられたRFチョークコイルとRFショートコンデンサとの中点との間にシャント接続された抵抗とから構成され、結合回路から取り出される整合回路への特定の周波数のRF信号の電力が、小電力から大電力へと増加するに伴い、整合回路の入力反射係数が小反射係数から大反射係数へと増加することにより、整合回路は、シリーズ接続された検波ダイオードおよびシャント接続された検波ダイオードに入力されるRF信号の電力を所定の値以下に抑制し、整合回路から出力される特定の周波数のRF信号を倍圧検波し、ハイインピーダンス線路を介してRFチョークコイルとRFショートコンデンサとの中点からバイアス電圧を出力するドライバ回路を備えたものである。
The limiter circuit according to the present invention includes a matching circuit having a capacitor connected in series on the input side and connected to the coupling circuit, and a detection diode and a shunt connected detection diode connected in series on the output side of the rectifier circuit. A shunt between a high impedance line provided in front of a shunt-connected capacitor, and a midpoint between the RF choke coil and the RF short capacitor provided on the output side of the high impedance line and the RF line. As the power of the RF signal of a specific frequency to the matching circuit extracted from the coupling circuit is increased from the low power to the high power, the input reflection coefficient of the matching circuit becomes a small reflection coefficient. By increasing from a large reflection coefficient to a large reflection coefficient, the matching circuit is connected to series connected detector diodes and shunts. The power of the RF signal input to the connected detector diode suppressed below a predetermined value, the R F signal of a specific frequency output from the matching circuit multiplied pressure wave, RF choke coils via a high-impedance line And a driver circuit that outputs a bias voltage from the midpoint of the RF short capacitor.

この発明によれば、入力側にシリーズ接続されたコンデンサを有し結合回路に接続された整合回路と、この整流回路の出力側にシリーズ接続された検波ダイオードおよびシャント接続された検波ダイオードを介して、シャント接続されたコンデンサを前置して設けたハイインピーダンス線路と、このハイインピーダンス線路およびRFラインの出力側に設けられたRFチョークコイルとRFショートコンデンサとの中点との間にシャント接続された抵抗とから構成され、結合回路から取り出される整合回路への特定の周波数のRF信号の電力が、小電力から大電力へと増加するに伴い、整合回路の入力反射係数が小反射係数から大反射係数へと増加することにより、整合回路は、シリーズ接続された検波ダイオードおよびシャント接続された検波ダイオードに入力されるRF信号の電力を所定の値以下に抑制し、整合回路から出力される特定の周波数のRF信号を倍圧検波し、ハイインピーダンス線路を介してRFチョークコイルとRFショートコンデンサとの中点からバイアス電圧を出力するドライバ回路を備えた構成であるから、制限モード時の挿入損失特性を低下させることなく、かつダイオード1個当りの耐電圧を低減して、リミッタ回路全体の高耐電力化を図ることができる。
また、ハイインピーダンス線路の引き回しおよびRF入力電力によりPINダイオードのインピーダンス変化に伴うRF電力検波整流用ダイオードの出力側からみたインピーダンス変化量を低減できるため、広いRF入力電力範囲においてより安定した性能を保持するドライブ回路を得ることができる。
According to the present invention, a matching circuit having a capacitor connected in series on the input side and connected to the coupling circuit, a detection diode connected in series to the output side of the rectifier circuit, and a detection diode connected in shunt are provided. A shunt connection is made between the high impedance line provided in front of the shunt-connected capacitor and the midpoint of the RF choke coil and the RF short capacitor provided on the output side of the high impedance line and the RF line. As the power of the RF signal of a specific frequency to the matching circuit extracted from the coupling circuit increases from low power to high power, the input reflection coefficient of the matching circuit increases from the low reflection coefficient to the high power. By increasing the reflection coefficient, the matching circuit is connected in series connected detector diodes and shunts The power of the RF signal input to the wave diode suppressed below a predetermined value, the R F signal of a specific frequency output from the matching circuit multiplied pressure wave, RF choke coil and RF short through a high-impedance line Since it has a driver circuit that outputs a bias voltage from the midpoint of the capacitor, the entire limiter circuit can be reduced without reducing the insertion loss characteristics in the limited mode and withstand voltage per diode. It is possible to achieve high power durability.
In addition, the impedance change amount seen from the output side of the RF power detection and rectification diode accompanying the impedance change of the PIN diode can be reduced by the routing of the high impedance line and the RF input power, so that more stable performance is maintained in a wide RF input power range. Drive circuit can be obtained.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1によるPINダイオード・リミッタ回路の基本構成を示す回路図である。
図において、RFラインにDCカットコンデンサ10,14が直列に接続されている。これらのDCカットコンデンサ10,14の間の線路にはPINダイオード11のアノードが接続され、基準電位にはそのカソードが接続されている。また、DCカットコンデンサ10,14の間でPINダイオード11より後段のRFラインと基準電位間には、1/4波長線路(略1/4波長線路を含む)12とRFショート用シャントコンデンサ13の直列回路が接続されている。なお、1/4波長線路12の代わりにチョークコイルを使用してもよい。リミッタ回路の入力側には結合器15が接続され、結合器15と、1/4波長線路12とRFショート用シャントコンデンサ13の接続点間にはドライバ回路22が接続されている。
Embodiment 1 FIG.
1 is a circuit diagram showing a basic configuration of a PIN diode limiter circuit according to a first embodiment of the present invention.
In the figure, DC cut capacitors 10 and 14 are connected in series to the RF line. The anode of the PIN diode 11 is connected to the line between the DC cut capacitors 10 and 14, and the cathode is connected to the reference potential. Further, between the DC cut capacitors 10 and 14 between the RF line downstream of the PIN diode 11 and the reference potential, a quarter wavelength line (including a substantially quarter wavelength line) 12 and an RF short shunt capacitor 13 are provided. A series circuit is connected. A choke coil may be used instead of the quarter wavelength line 12. A coupler 15 is connected to the input side of the limiter circuit, and a driver circuit 22 is connected between the coupler 15 and a connection point between the quarter wavelength line 12 and the RF short-circuit shunt capacitor 13.

ドライバ回路22は、整合回路16、シャント接続された検波ダイオード17、シリーズ接続された検波ダイオード18、シャント接続されたコンデンサ19、ハイインピーダンス線路20およびシャント接続された抵抗器21により構成されており、結合器15より取り出されるRF信号をPINダイオードの駆動電流に変換する機能を有している。
このリミッタ回路は、入力端子より入射するRF電力のレベルに応じて、非制限モードおよび制限モードの状態間を移行する自己バイアス型リミッタ回路である。非制限モード時には、ドライバ回路22からバイアス電圧が印加されないため、PINダイオード11は開放状態となって低い挿入損失特性を与える。一方、制限モード時には、バイアス電圧が印加されるため、PINダイオード11は短絡状態となり、高い挿入損失特性を与える。PINダイオード11に印加されるバイアス電圧は、結合回路15により取り出したRF電力をドライバ回路22で検波整流することで得ることができる。
The driver circuit 22 includes a matching circuit 16, a shunt-connected detector diode 17, a series-connected detector diode 18, a shunt-connected capacitor 19, a high-impedance line 20, and a shunt-connected resistor 21. The RF signal taken out from the coupler 15 is converted into a PIN diode drive current.
This limiter circuit is a self-bias type limiter circuit that shifts between the states of the non-restriction mode and the restriction mode in accordance with the level of RF power incident from the input terminal. In the non-restricted mode, since no bias voltage is applied from the driver circuit 22, the PIN diode 11 is in an open state and gives a low insertion loss characteristic. On the other hand, since the bias voltage is applied in the limit mode, the PIN diode 11 is short-circuited and gives high insertion loss characteristics. The bias voltage applied to the PIN diode 11 can be obtained by detecting and rectifying the RF power extracted by the coupling circuit 15 by the driver circuit 22.

ドライバ回路22の入力側に設けられた整合回路16は、結合回路15により取り出した特定の周波数を有するRF電力を効率よく検波ダイオード17,18へ伝播させるためのもので、少なくとも1つのシリーズCを含むLおよびCからなる回路で構成される。図2に整合回路16のRF電力に対する整合点を変化させた場合のドライバ回路22の入力反射損失を示す。図2に示されるように、整合回路16は、RF電力に対する整合点を決定する機能を有するため、RF電力に対する整合点を最適化することで高耐電力化を図るとともに、広ダイナミックレンジを実現する。すなわち、小さなRF電力を整合点とする設計を行うと、小さなRF電力点でシャント接続の検波ダイオード17とシリーズ接続の検波ダイオード18は動作を開始するので、PINダイオード11の駆動電流が得やすくなる。一方、大きなRF電力点では入力反射損失が大きくなるので、ドライバ回路22の入力電力比が小さくなり、過剰な電力がシャント接続の検波ダイオード17とシリーズ接続の検波ダイオード18に印加されるのを抑圧し、ダイオード17,18の耐電圧を超えるのを防止することができる。   The matching circuit 16 provided on the input side of the driver circuit 22 is for efficiently propagating the RF power having a specific frequency extracted by the coupling circuit 15 to the detection diodes 17 and 18. Including a circuit composed of L and C. FIG. 2 shows the input reflection loss of the driver circuit 22 when the matching point with respect to the RF power of the matching circuit 16 is changed. As shown in FIG. 2, the matching circuit 16 has a function of determining a matching point for RF power. Therefore, the matching point for RF power is optimized to achieve high power durability and a wide dynamic range. To do. In other words, when the design is made with a small RF power as a matching point, the shunt-connected detection diode 17 and the series-connected detection diode 18 start to operate at a small RF power point, so that the drive current of the PIN diode 11 can be easily obtained. . On the other hand, since the input reflection loss becomes large at a large RF power point, the input power ratio of the driver circuit 22 becomes small, and excessive power is suppressed from being applied to the shunt-connected detection diode 17 and the series-connected detection diode 18. Thus, it is possible to prevent the withstand voltage of the diodes 17 and 18 from being exceeded.

結合回路15および整合回路16から伝播されたRF信号が基準電位に対して負電位の時には、シャント接続の検波ダイオード17は短絡状態となり、シリーズ接続の検波ダイオード18は開放状態となる。また、結合回路15および整合回路16から伝播されたRF信号が基準電位に対して正電位の時には、検波ダイオード17は開放状態になり、検波ダイオード18は短絡状態となる。この場合、整合回路16は検波ダイオード18と直列なコンデンサが含まれているので、RF信号が基準電位に対して負電位の時に検波ダイオード17から流れる電流によりコンデンサが充電される。RF信号が基準電位に対して正電位の時には入力電圧に充電電圧が加算された電圧が検波ダイオード18に加わる。検波特性としては出力電圧が2倍圧の整流動作となる。すなわち、検波ダイオード17と検波ダイオード18は、整合回路16のコンデンサを含めて倍圧検波する検波回路を構成することになる。   When the RF signal propagated from the coupling circuit 15 and the matching circuit 16 is negative with respect to the reference potential, the shunt-connected detection diode 17 is short-circuited and the series-connected detection diode 18 is open. When the RF signal propagated from the coupling circuit 15 and the matching circuit 16 is positive with respect to the reference potential, the detection diode 17 is in an open state and the detection diode 18 is in a short circuit state. In this case, since the matching circuit 16 includes a capacitor in series with the detection diode 18, the capacitor is charged by the current flowing from the detection diode 17 when the RF signal is negative with respect to the reference potential. When the RF signal is positive with respect to the reference potential, a voltage obtained by adding the charging voltage to the input voltage is applied to the detection diode 18. As a detection characteristic, the output voltage is rectified by a double voltage. That is, the detection diode 17 and the detection diode 18 constitute a detection circuit that performs double voltage detection including the capacitor of the matching circuit 16.

ところで、自己バイアス型リミッタに検波回路を用いている場合、基準電位にカソードが、RF主線路にアノードが接続されているPINダイオード11は検波回路の負荷となり、検波回路の出力電力はPINダイオード11の順方向電圧でクリップされる。よって、検波回路の出力電圧はPINダイオード11の順方向電圧で一定となり、出力電圧が2倍となる検波回路のメリットは望めない。しかし、先に説明したように、RF電力が正負いずれの場合でも、シャント接続の検波ダイオード17とシリーズ接続の検波ダイオード18に電圧が印加されることになるため、検波ダイオード17,18の個々の逆方向耐圧は軽減されるため、この検波回路を用いたことでリミッタ回路の高耐電力化を可能にする。   By the way, when a detection circuit is used in the self-bias type limiter, the PIN diode 11 whose cathode is connected to the reference potential and whose anode is connected to the RF main line is a load of the detection circuit, and the output power of the detection circuit is the PIN diode 11. Clipped with a forward voltage of. Therefore, the output voltage of the detection circuit is constant with the forward voltage of the PIN diode 11, and the advantage of the detection circuit in which the output voltage is doubled cannot be expected. However, as described above, the voltage is applied to the shunt-connected detector diode 17 and the series-connected detector diode 18 regardless of whether the RF power is positive or negative. Since the reverse withstand voltage is reduced, the use of this detector circuit enables the limiter circuit to have high power resistance.

次に、シャント接続されたコンデンサ19が装荷されていない場合を考えると、前述したようにシャント接続の検波ダイオード17とシリーズ接続の検波ダイオード18を使用して、整合回路16の最適化を行ったとしても、回路レイアウトに依存するハイインピーダンス線路20の電気長および入力電力の変化に伴うPINダイオード11のインピーダンス変化により、図3(a)に示すように、ハイインピーダンス線路20の入力側を見たインピーダンスが広がり、整合回路16が有効に機能しなくなる。一方、シャント接続されたコンデンサ19が装荷されている場合を考えると、図3(b)に示すように、ハイインピーダンス線路20の入力側を見たインピーダンスがショート点付近に集まるため、広い入力電力範囲において整合回路16を有効に機能させることができ、リミッタ回路を広ダイナミックレンジ化および高耐電力化することが可能となる。   Next, considering the case where the shunt-connected capacitor 19 is not loaded, the matching circuit 16 is optimized using the shunt-connected detection diode 17 and the series-connected detection diode 18 as described above. However, as shown in FIG. 3A, the input side of the high impedance line 20 is seen due to the impedance change of the PIN diode 11 accompanying the change in the electrical length of the high impedance line 20 and the input power depending on the circuit layout. The impedance spreads and the matching circuit 16 does not function effectively. On the other hand, considering the case where the shunt-connected capacitor 19 is loaded, as shown in FIG. 3B, since the impedance viewed from the input side of the high-impedance line 20 gathers near the short point, a wide input power The matching circuit 16 can function effectively in the range, and the limiter circuit can have a wide dynamic range and high power durability.

以上のように、実施の形態1によれば、シリーズ接続されたRF電力の検波ダイオード18の入力側に、この検波ダイオード18とで倍圧検波回路を構成するように、シャント接続された検波ダイオード17を設けているので、制限モード時の挿入損失特性を低下させることなく、かつ検波ダイオード1個当りの耐電圧を低減して、リミッタ回路全体の高耐電力化を図ることができる。また、整合回路16は、マッチング電力をRF入力電力範囲に応じて任意に設定できる構成としたので、検波回路に入力されるRF電力を抑制できるため、リミッタ回路全体の高電力化が可能になるとともに、広い入力電力範囲で動作可能なリミッタ回路を得ることができる。さらに、検波回路の出力側にシャント接続されたコンデンサ19を有しているので、レイアウトによりハイインピーダンス線路の引き回しおよびRF入力電力によりPINダイオード11のインピーダンス変化に伴うRF電力検波整流用ダイオードの出力側からみたインピーダンス変化量を低減できるため、広いRF入力電力範囲においてより安定した性能を保持するドライブ回路を得ることができる。   As described above, according to the first embodiment, a shunt-connected detection diode is formed on the input side of the series-connected RF power detection diode 18 so as to form a voltage doubler detection circuit with the detection diode 18. 17 is provided, it is possible to increase the power resistance of the entire limiter circuit without reducing the insertion loss characteristic in the limit mode and reducing the withstand voltage per detection diode. In addition, since the matching circuit 16 has a configuration in which the matching power can be arbitrarily set according to the RF input power range, the RF power input to the detection circuit can be suppressed, so that the power of the entire limiter circuit can be increased. In addition, a limiter circuit that can operate in a wide input power range can be obtained. Further, since the shunt-connected capacitor 19 is provided on the output side of the detection circuit, the output side of the RF power detection rectification diode accompanying the impedance change of the PIN diode 11 due to the routing of the high impedance line by the layout and the RF input power. Since the amount of change in impedance seen from the viewpoint can be reduced, a drive circuit that maintains more stable performance in a wide RF input power range can be obtained.

実施の形態2.
図4は、この発明の実施の形態2によるPINダイオード・リミッタ回路を示す回路図である。
この実施の形態2では、実施の形態1におけるシャント接続検波ダイオード17およびシリーズ接続検波ダイオード18として、それぞれ2個以上のダイオードの直列接続を使用している。このことにより、検波ダイオード1個当りの耐電圧をさらに下げることができるため、更なるリミッタ回路全体の高耐電力化を図ることが可能となる。
Embodiment 2. FIG.
4 is a circuit diagram showing a PIN diode limiter circuit according to a second embodiment of the present invention.
In the second embodiment, a series connection of two or more diodes is used as the shunt connection detection diode 17 and the series connection detection diode 18 in the first embodiment. As a result, the withstand voltage per detection diode can be further lowered, and therefore, it is possible to further increase the power withstand capability of the entire limiter circuit.

実施の形態3.
図5は、この発明の実施の形態3によるPINダイオード・リミッタ回路を示す回路図である。
この実施の形態3では、実施の形態1および実施の形態2におけるシャント接続されたコンデンサ19を分布定数線路(オープンスタブ)23に置換えた構成としている。この場合も、シャント接続されたコンデンサ19と同様、レイアウトによりハイインピーダンス線路の引き回しおよびRF入力電力によりPINダイオード11のインピーダンス変化に伴うRF電力検波整流用ダイオードの出力側からみたインピーダンス変化量を低減できるため、広いRF入力電力範囲においてより安定した性能を保持するドライブ回路を得ることができる。また、集中定数で生じる時定数の増加を回避できるため、リミッタ回路のスパイクリーケージ特性を改善する効果も期待できる。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a PIN diode limiter circuit according to the third embodiment of the present invention.
In the third embodiment, the shunt-connected capacitor 19 in the first and second embodiments is replaced with a distributed constant line (open stub) 23. In this case as well, like the shunt-connected capacitor 19, the impedance change amount seen from the output side of the RF power detection rectification diode accompanying the impedance change of the PIN diode 11 by the routing of the high impedance line by the layout and the RF input power can be reduced. Therefore, it is possible to obtain a drive circuit that maintains more stable performance in a wide RF input power range. Further, since an increase in time constant caused by a lumped constant can be avoided, an effect of improving the spike leakage characteristics of the limiter circuit can be expected.

この発明の実施の形態1によるPINダイオード・リミッタ回路の基本構成を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a basic configuration of a PIN diode limiter circuit according to a first embodiment of the present invention. FIG. この発明の実施の形態1に係る整合回路のRF電力に対する整合点を変化させた場合のドライバ回路の入力反射損失を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the input reflection loss of a driver circuit at the time of changing the matching point with respect to RF electric power of the matching circuit which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るPINダイオードのインピーダンス変化による検波ダイオードの出力側からハイインピーダンス線路を見た際のインピーダンス変化を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the impedance change at the time of seeing a high impedance line from the output side of the detection diode by the impedance change of the PIN diode which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2によるPINダイオード・リミッタ回路の基本構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the basic composition of the PIN diode limiter circuit by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3によるPINダイオード・リミッタ回路の基本構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the basic composition of the PIN diode limiter circuit by Embodiment 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10,14 DCカットコンデンサ、 11 PINダイオード、 12 略1/4波長線路(もしくはRFチョークコイル)、 13 RFショートコンデンサ、 15 結合回路、 16 整合回路、 17,18 検波ダイオード、 19 コンデンサ、 20
ハイインピーダンス線路、 21 抵抗器、 22 ドライバ回路、 23 分布定数線路(オープンスタブ)。
10 , 14 DC cut capacitor, 11 PIN diode, 12 approximately 1/4 wavelength line (or RF choke coil), 13 RF short capacitor, 15 coupling circuit, 16 matching circuit, 17, 18 detector diode, 19 capacitor, 20
High impedance line, 21 resistor, 22 driver circuit, 23 distributed constant line (open stub).

Claims (1)

RFラインと基準電位との間にシャント接続されたPINダイオードと、RFラインの入力側に分岐して設けた結合回路と、当該結合回路から取り出されるRF信号を前記PINダイオードの駆動電流に変換するドライバ回路とを備えたリミッタ回路において、
前記ドライバ回路は、
入力側にシリーズ接続されたコンデンサを有し前記結合回路に接続された整合回路と、この整流回路の出力側にシリーズ接続された検波ダイオードおよびシャント接続された検波ダイオードを介して、シャント接続されたコンデンサを前置して設けたハイインピーダンス線路と、このハイインピーダンス線路および前記RFラインの出力側に設けられたRFチョークコイルとRFショートコンデンサとの中点との間にシャント接続された抵抗とから構成され、
前記結合回路から取り出される前記整合回路への特定の周波数のRF信号の電力が、小電力から大電力へと増加するに伴い、前記整合回路の入力反射係数が小反射係数から大反射係数へと増加することにより、前記整合回路は、前記シリーズ接続された検波ダイオードおよび前記シャント接続された検波ダイオードに入力される前記RF信号の電力を所定の値以下に抑制し、
前記整合回路から出力される前記特定の周波数の入力RF信号を倍圧検波し、前記ハイインピーダンス線路を介して前記RFチョークコイルとRFショートコンデンサとの中点からバイアス電圧を出力することを特徴とするリミッタ回路。
A PIN diode shunt-connected between the RF line and the reference potential, a coupling circuit branched from the input side of the RF line, and an RF signal extracted from the coupling circuit are converted into a driving current for the PIN diode. In a limiter circuit with a driver circuit,
The driver circuit is
A matching circuit having a capacitor connected in series on the input side and connected to the coupling circuit, and a shunt connected via a detection diode and a shunt connected detection diode connected in series on the output side of the rectifier circuit A high impedance line provided in front of a capacitor, and a resistor shunt-connected between the high impedance line and the RF choke coil provided on the output side of the RF line and the midpoint of the RF short capacitor Configured,
As the power of the RF signal of a specific frequency to the matching circuit extracted from the coupling circuit increases from low power to high power, the input reflection coefficient of the matching circuit changes from a small reflection coefficient to a large reflection coefficient. By increasing, the matching circuit suppresses the power of the RF signal input to the series-connected detection diode and the shunt-connected detection diode to a predetermined value or less,
And wherein the input RF signal of the specific frequency output from the matching circuit was multiplied pressure wave, and outputs a bias voltage from the midpoint between the RF choke coil and the RF short capacitor through the high-impedance line Limiter circuit to perform.
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